KR102599142B1 - 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치및 그 집진방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치 및 그 집진방법에 관한 것이다. 이를 위해, 와이어쏘우를 이용한 수중절단시 발생하는 물과 분진이 유입되는 유입구(120); 일측에 유입구(120)가 연결되고, 유동공을 갖는 동심형 원통이 복수개 구비되며, 상단이 폐쇄되고, 하단이 개방된 1차 분리장치(130); 1차 분리장치(130)의 하부에 설치되고, 동심원 상에서 원통들 중 일부와 맞대음하여 유동로를 형성하는 2차 분리장치(160); 2차 분리장치(160)가 수용되고, 오염수와 분진이 채워지는 포집통(150); 포집통(150)의 횡단면 상에 설치되고, 2차 분리장치(160)의 하단에 접하며, 복수의 하부관통공(365)이 형성된 하부판(360); 포집통(150)의 내부에서 하부판(360)의 하부에 회전가능하게 설치되는 임펠러(114); 하부판(360) 상에 설치되어 오염수를 배출하는 수중펌프(220); 동심원 상에서 1차 분리장치(130)와 2차 분리장치(160)를 관통하도록 설치되는 3차 분리장치(170); 3차 분리장치(170)의 일단에 설치되어 미세분진을 포집하는 미세여과체(180); 미세여과체(180)의 일측에 설치되는 유출구(190); 및 유출구(190)에 연결되고, 1차, 2차 및 3차 분리장치(130, 160, 170)의 내부를 고진공으로 유지하는 진공블로워(210);를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치가 제공된다.
Description
본 발명은 와이어쏘우를 이용한 콘크리트의 수중 절단시 발생하는 분진, 슬러지 및 폐수의 집진 및 집수 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치 및 그 집진방법에 관한 것이다.
일반적으로, 와이어쏘우(Wire Saw)는 철근 콘크리트 구조물의 해체나 절단 작업에 널리 사용된다. 도 1은 와이어쏘우를 이용한 콘크리트 수중 절단 장치와 집진장치의 개략적인 설명도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 해체대상인 콘크리트 구조물에 와이어쏘우를 감아 건 다음 구동장치를 이용하여 회전시킴으로서 절단작업이 수행된다.
그런데 해체대상 구조물이 절단됨에 따라, 절단 방식에 따라 다량의 분진 또는 슬러지 및 폐수가 발생하게 되고, 환경오염 문제가 점차 민감한 잇슈가 됨에 따라 이러한 분진 또는 슬러지 및 폐수 등이 대기오염이나 수질오염의 원인으로 지적되었다.
따라서, 지상의 건식 절단이나 수중의 수중 절단 어느 경우라도 와이어쏘우의 둘레에 차폐장치나 차수장치를 설치하여 발생폐기물의 확산을 막았다. 그리고, 차폐장치나 차수장치에 집진장치를 연결하여 분진을 집진하였다.
그러나, 도 1과 같은 시스템에서 종래의 집진장치는 분진의 여과를 위해 필터를 사용하였는데 발생하는 분진의 양이 많아서(예 : 시간당 약 20 Kg의 분진 발생) 필터의 수명이 짧고 자주 교체해야 하는 불편과 비경제성이 있었다. 그리고 작업자는 경험에 비추어 장비를 정지한 뒤 필터를 교체해야만 했다.
그리고, 수중 절단의 경우에는 분진과 함께 물이 유입되었기 때문에 이를 여과하기 위해서는 건식 집진장치와 달리 별도의 슬러지 및 폐수를 처리하는 수중 여과장치를 구비하고 운영하여야 했다. 이는 장비 구입의 비용 증가와 장비 운영의 비효율을 초래했다. 또한 물속에 포함된 분진을 신속히 응집시키기 위하여 응집제를 투여하기도 하였는데 이는 2차 환경오염의 원인이 되었다.
그리고, 수중 절단의 경우, 물만 유입되거나, 건식의 분진만 유입되거나 물과 분진이 혼합되어 유입되는 등 절단공정 중 다양한 상황이 반복되곤 하였다. 이 경우, 빈번하게 건식 집진기와 습식 집진기를 교체할 수 밖에 없었기에 모든 상황에 대해서 사용할 수 있는 건습식 겸용 집진기의 개발이 요구되고 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 건식 절단과 수중 절단에 공통적으로 사용할 수 있는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치 및 그 집진방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 복수의 단계를 통해 분진을 집진함으로서 최종적으로 깨끗한 에어만을 배출할 수 있는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치 및 그 집진방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 와이어쏘우를 이용한 수중절단시 발생하는 물과 분진이 유입되는 유입구(120); 일측에 유입구(120)가 연결되고, 유동공을 갖는 동심형 원통이 복수개 구비되며, 상단이 폐쇄되고, 하단이 개방된 1차 분리장치(130); 1차 분리장치(130)의 하부에 설치되고, 동심원 상에서 원통들 중 일부와 맞대음하여 유동로를 형성하는 2차 분리장치(160); 2차 분리장치(160)가 수용되고, 오염수와 분진이 채워지는 포집통(150); 포집통(150)의 횡단면 상에 설치되고, 2차 분리장치(160)의 하단에 접하며, 복수의 하부관통공(365)이 형성된 하부판(360); 포집통(150)의 내부에서 하부판(360)의 하부에 회전가능하게 설치되는 임펠러(114); 하부판(360) 상에 설치되어 오염수를 배출하는 수중펌프(220); 동심원 상에서 1차 분리장치(130)와 2차 분리장치(160)를 관통하도록 설치되는 3차 분리장치(170); 3차 분리장치(170)의 일단에 설치되어 미세분진을 포집하는 미세여과체(180); 미세여과체(180)의 일측에 설치되는 유출구(190); 및 유출구(190)에 연결되고, 1차, 2차 및 3차 분리장치(130, 160, 170)의 내부를 고진공으로 유지하는 진공블로워(210);를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치가 제공된다.
또한, 1차 분리장치(130)는, 1차 분리장치(130)과 일정 간격을 유지하도록 설치되는 제 1 원통(131); 제 1 원통(131)과 일정 간격을 유지하며, 제 2 유동공(136)이 관통된 제 2 원통(132); 제 2 원통(132)고 일정간격을 유지하도록 설치되는 제 3 원통(133); 및 제 3 원통(133)과 일정 간격을 유지하며, 제 1 유동공(135)이 관통된 제 4 원통(134);을 포함한다.
또한, 2차 분리장치(160)는, 동심원 상에서 원통들 중 하나와 유동로를 형성하는 외통(162); 및 외통(162)의 내부에서 원통들중 또 다른 하나와 유동로를 형성하는 내통(164);을 포함한다.
또한, 외통(162)은 제 2 원통(132)과 맞대음으로 연결되고, 그리고 내통(164)은 제 4 원통(134)과 맞대음으로 연결된다.
또한, 포집통(150)의 일측에는 내부를 관찰할 수 있도록 투시창(290)이 더 구비된다.
또한, 임펠러(114)는, 미세여과체(180)의 상부에 위치하는 임펠라모터(110); 및 일단이 임펠라모터(110)에 연결되고, 중간영역이 미세여과체(180), 3차 분리장치(170), 포집통(150) 및 하부판(360)을 통과하고, 타단이 임펠러(114)에 연결된 임펠라축(112)을 더 포함한다.
또한, 일단이 수중펌프(220)의 토출 측에 설치되고, 타단이 1차 분리장치(130)의 내부로 연결되는 리턴관(250); 및 리턴관(250)을 개폐하는 개폐밸브(255); 및 개폐밸브(255)를 제어하는 제어부(200)를 더 포함한다.
또한, 일단이 수중펌프(220)의 토출 측에 설치되는 오염수관(240); 오염수관(240)의 타단이 연결되어 배출된 오염수를 수용하는 폐기탱크(300); 및 오염수관(240)을 개폐하는 오염수밸브(245); 및 오염수밸브(245)를 제어하는 제어부(200)를 더 포함한다.
또한, 일단이 진공블로워(210)에 연결되고, 타단이 폐기탱크(300)의 내부에 노출되는 유출관(270); 및 폐기탱크(300)의 상부에 설치되어 외부로 에어를 배출하는 유출공(280);을 더 포함하고, 제어부(200)는 진공블로워(210)를 더 제어한다.
또한, 일단이 포집통(150)의 하부에 연결되고, 타단이 폐기탱크(300)에 연결되는 슬러지관(260)을 더 포함한다.
또한, 포집통(150) 내의 오염수의 수위를 감지하는 수위센서(230); 및 수위센서(230)의 출력신호에 기초하여 수중펌프(220)를 제어하는 제어부(200)를 더 포함한다.
또한, 3차 분리장치(170)의 내부에는 수증기를 분리하는 데미스터(175)가 더 구비된다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또 다른 카테고리로서, 전술한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치를 이용한 집진방법에 있어서, 와이어쏘우를 이용한 수중절단시 발생하는 물과 분진이 유입구(120)를 통해 유입되는 단계(S100); 1차 분리장치(130)의 낙하를 통해 물과 분진을 분리하는 단계(S120); 1차 분리장치(130)와 2차 분리장치(160)에 의해 형성된 유동로를 통해 원심회전 및 상하 유동이 이루어짐으로써 조대분진을 분리하는 단계(S140); 3차 분리장치(170)가 잔여분진을 분리하고, 데미스터(175)가 수증기를 분리하는 단계(S160); 미세여과체(180)에서 미세분진을 여과한 뒤 에어를 유출구(190)로 배출하는 단계(S180); 진공블로워(210)가 에어를 폐기탱크(300)의 내부로 분사하는 단계(S200); 폐기탱크(300) 내부의 오염수와 충돌한 에어가 유출공(280)을 통해 대기중으로 배출되는 단계(S220);를 포함하는 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치의 집진방법에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 물과 분진을 분리하는 단계(S120)는, 분리된 오염수가 포집통(150)에 수용되는 단계(S130); 유입되는 물이 없거나 부족한 경우 수중펌프(220)가 오염수의 일부를 리턴관(250)을 통해 1차 분리장치(130)의 내부로 리턴하는 단계(S131); 및 오염수의 수위가 허용치 이상인 경우(S132), 수중펌프(220)가 오염수를 폐기탱크(300)로 배출하는 단계(S134)를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 건식 절단과 수중 절단에 공통적으로 사용할 수 있다. 따라서, 수중 절단 중, 물만 유입되거나, 건식의 분진만 유입되거나 물과 분진이 혼합되어 유입되는 등 다양한 상황이 발생하더라도 적극적으로 분진을 집진할 수 있다. 이로써 깨끗한 에어만을 배출할 수 있고, 각종 민원의 제기를 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 분진을 복수의 단계별로 원심회전 운동과 상하 운동을 시킴으로서 필터없이도 집진이 가능하고, 필터의 사용을 최소화할 수 있다. 이로써, 유지보수가 간편하고, 운영면에서 높은 경제성을 확보할 수 있다.
또한, 침전된 콘크리트 분진이 굳어서 블록화되는 것을 방지하여 배출을 용이하게 한다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 와이어쏘우를 이용한 콘크리트 건식 절단 장치와 집진장치의 개략적인 설명도,
도 2는 본 발명에 따른 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치의 개략적인 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 집진장치의 분해도,
도 4는 도 3 중 포집통(150)의 개략적인 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 집진장치에서 유동경로를 나타낸 부분 확대도,
도 6은 본 발명에 따른 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치의 집진방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 1은 와이어쏘우를 이용한 콘크리트 건식 절단 장치와 집진장치의 개략적인 설명도,
도 2는 본 발명에 따른 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치의 개략적인 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 집진장치의 분해도,
도 4는 도 3 중 포집통(150)의 개략적인 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 집진장치에서 유동경로를 나타낸 부분 확대도,
도 6은 본 발명에 따른 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치의 집진방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
실시예의 구성
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명에 따른 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치의 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 집진장치의 분해도이며, 도 5는 본 발명에 따른 집진장치에서 유동경로를 나타낸 부분 확대도이다. 도 2, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 습건식 집진장치(100)는 대략 1차, 2차, 3차 분리장치(130, 160, 170)와 폐기탱크(300)로 구분된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 1차 분리장치(130)는 원통형상이며, 미세여과체(180)와 포집통(150) 사이에 위치하며, 상부 일측에는 유입구(120)가 형성된다. 1차 분리장치(130)는 오염수(물과 물속에 섞인 조대분진)가 낙하하고, 분진이 포함된 에어를 분리하는 역할을 한다. 1차 분리장치(130)의 내부에는 동심원상에서 바깥쪽부터 제 1 원통(131), 제 2 원통(132), 제 3 원통(133) 및 제 4 원통(134)이 반경방향 등간격으로 위치한다. 각 원통 사이의 등간격은 유동로를 형성한다.
이러한 1차 분리장치(130)의 상단은 폐쇄되어 있으며, 하단은 개방되어 있다. 특히, 제 2 원통(132)의 상부에는 제 2 유동공(136)이 관통형성되어 있고, 제 4 원통(134)의 상부에도 제 1 유동공(135)이 관통형성되어 있다. 제 1, 2 유동공(135, 136)은 원통 사이의 유동로를 연결하는 역할을 함으로써 전체적으로 상하 지그재그 형태의 직렬 유동로가 형성되도록 한다. 이러한 1차 분리장치(130)와 제 1,2,3,4 원통(131, 132, 133, 134)는 부식 방지를 위해 스테인레스강으로 제작될 수 있다.
도 4는 도 3 중 포집통(150)의 개략적인 사시도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 포집통(150)은 1차 분리장치(130)의 하단에 설치된다. 포집통(150)의 내부에는 2차 분리장치(160), 수중펌프(220), 하부판(360) 및 임펠라(114)가 설치되어 있다.
2차 분리장치(160)는 동심원 상에 설치된 내통(164)과 외통(162)으로 구성된다. 2차 분리장치(160)는 오염수입자와 미쳐 분리되지 못한 조대분진을 낙하시켜 에어와 분리하는 역할을 한다. 내통(164)의 상단은 제 4 원통(134)의 하단과 맞대음 되어 있고, 하단은 하부판(360)에 의해 지지된다. 외통(162)은 내통(164)과 반경방향으로 일정 간격만큼 이격된 채 설치되며, 상단은 제 2 원통(132)의 하단과 맞대음 되어 있고, 하단은 하부판(360)에 의해 지지된다. 이로 따라, 제 2, 3 원통(132, 133) 사이의 유동로와 제 3, 4 원통(133, 134) 사이의 유동로는 내통(164)와 외통(162) 사이의 유동로에 합지된다.
특히, 에어가 상승하는 유동로의 반경방향 간격은 에어가 하강하는 유동로의 간격보다 더 넓게 구성한다. 이는 하강시 유동로가 좁아서 하강 속도를 빠르게 할 수 있고, 회전원심력에 의해 무거운 분진이 더 바깥쪽으로 향하도록 하기 위함이다. 에어가 상승하는 유동로로는 외통(162)의 외측, 제 1, 2 원통(131, 132) 사이, 제 3, 4 원통(133, 134) 사이 및 3차 분리장치(170)의 내부가 될 수 있다. 에어가 하강하는 유동로로는 1차 분리장치(130)와 제 1 원통(131) 사이, 제 2, 3 원통(132, 133) 사이, 제 4 원통(134)과 3차 분리장치(170) 사이가 될 수 있다.
수중펌프(220)는 하부판(360) 상에 설치되며, 오염수에 의해 잠길 수 있다. 수중펌프(220)는 선택적으로 오염수를 배출한다. 즉, 수중펌프(220)의 토출구는 리턴관(250)과 오염수관(240)에 각각 연결된다.
수위센서(230)는 포집통(150) 내부에 설치되어 오염수의 수위를 검출한다. 수위센서(230)는 플로팅(Floating) 방식의 센서일 수도 있고, 높이 방향으로 설치된 ON/OFF 센서일 수도 있다. ON/OFF 센서 방식인 경우, 수위센서(230)는 높이방향으로 최하점(L), 중간점(M) 및 상사점(H)에 각각 설치되고, 각 센서의 잠김 여부가 제어부(200)로 전달된다. 예를 들어, 수위가 최하점(L)인 경우 집진장치(100)의 동작을 정지하고, 중간점(M)에서는 리턴밸브(255)를 개방하여 오염수의 리턴과 스프레이 분사가 이루어지도록 하며, 상사점(H)에서는 오염수밸브(245)를 개방하고, 수중펌프(220)를 동작시켜 오염수를 폐기탱크(300)로 이송한다.
투시창(290)은 투명한 창이며, 작업자가 내부를 관찰할 수 있도록 구성된다.
하부판(360)은 포집통(150)의 하부 영역 중 횡단면 전체에 걸쳐 설치된다. 하부판(360)에는 약 1인치 직경의 하부관통공(365)이 다수 형성되어 있다. 이러한 하부관통공(365)은 콘크리트 분진이나 입자가 막히지 않으면서 원활하게 침강할 수 있도록 한다.
임펠라(1140)의 포집통(150)의 저면에 설치되며, 저속으로 회전하면서 가라앉은 콘크리트 분진이 굳어지는 블록화 현상을 방지한다. 이를 위해, 미세여과체(180)의 상부에는 임펠라모터(110)가 설치되고, 임펠라축(112)의 일단은 임펠라모터(110)에 연결되고, 중간영역은 미세여과체(180), 3차 분리장치(170), 포집통(150) 및 하부판(360)을 통과하며, 타단은 임펠러(114)에 연결된다. 선택적으로 임펠라모터(110)는 포집통(150)의 측면이나 밑면에 설치될 수도 있다.
리턴관(250)의 일단은 수중펌프(220)의 토출 측에 설치되고, 타단은 1차 분리장치(130)의 내부로 연결된다. 이러한 리턴관(250)은 오염수를 스프레이 방식으로 분사함으로서 간헐적인 건식상태의 절단이 이루어지더라도 콘크리트 분진이 오염수에 의해 적셔져서 쉽게 낙하 및 집진되도록 한다. 이를 위해 리턴관(250)의 타단에는 스프레이 노즐이 설치된다.
개폐밸브(255)는 리턴관(250) 상에 설치되어 리턴관(250)을 개폐하며, 제어부(200)와 연결되어 제어부(200)에 의해 개폐가 제어된다.
오염수관(240)의 일단은 수중펌프(220)의 토출 측에 설치되고, 타단은 폐기탱크(300)에 연결된다. 오염수관(240)은 포집통(150) 내의 오염수 수위가 상사점(H)에 도달했을 때, 수중펌프(220)가 동작함으로서 오염수의 수위를 낮추도록 한다. 오염수밸브(245)는 오염수관(240) 상에 설치되어 오염수관(240)을 개폐하며, 제어부(200)와 연결되어 제어부(200)에 의해 개폐된다.
슬러지관(260)의 일단은 포집통(150)의 하단 영역에 연결되고, 타단은 폐기탱크(300)에 연결된다. 슬러지관(260)은 간헐적으로 회전하는 임펠라(114)에 의해 분진이나 슬러지가 점차 가장자리로 밀려나면서 슬러지관(260)을 통해 폐기탱크(300)로 이송되도록 한다.
3차 분리장치(170)는 중심축 상에 설치되는 원통형 구조물이다. 3차 분리장치(170)의 상단은 미세여과체(180)에 연결되며, 중간영역은 제 4 원통(134)을 통과하며, 하단은 내통(164) 내에 노출된다. 이러한 3차 분리장치(170)는 에어 속에 혼재하는 잔류 분진이 상승하지 못하고 낙하하도록 하는 역할을 한다.
데미스터(175)는 3차 분리장치(170)의 내부에 설치되어 수증기를 제거함으로써 미세여과체(180)가 젖는 것을 방지한다. 1차, 2차, 3차 분리장치(130, 160, 170)의 내부는 진공블로워(210)에 의해 고진공(2,000 ~ 2,800 mmAq)를 유지한다. 이러한 고진공 상태에서 내부온도가 30° ~ 40°를 유지함에 따라 오염수나 수분이 끓어서 수증기를 발생시키게 된다. 데미스터(175)는 이렇게 발생된 수증기를 제거하는 역할을 한다.
미세여과체(180)는 1차 분리장치(170)의 상단에 설치되며, 상부에는 임펠라모터(110)가 설치되고, 중심으로는 임펠라축(112)이 관통한다. 미세여과체(180)는 3차 분리장치(170)와 연결되어 있으며, 에어속에 포함된 3 ㎛ 이하의 미세분진을 여과하는 역할을 한다.
유출구(190)는 미세여과체(180)의 측면에 형성되어 여과된 에어를 배출한다.
유출관(270)의 일단은 유출구(190)에 연결되고, 타단은 폐기탱크(300)의 내부 깊숙이 노출되도록 한다. 유출관(270)은 여과된 에어가 폐기탱크(300)의 오염수를 통과하도록 함으로서 오염수가 습식필터의 역할을 하도록 한다.
진공블로워(210)는 유출관(270) 상에 설치되며, 1차, 2차, 3차 분리장치(130, 160, 170)의 내부가 고진공(2,000 ~ 2,800 mmAq) 상태를 유지하도록 한다. 선택적으로 진공블로워(210)는 링블로워일 수 있고, 제어부(200)에 의해 동작이 제어된다.
제어부(200)는 진공블로워(210), 임펠라모터(110), 리턴밸브(255), 오염수밸브(245)와 각각 연결되어 이들의 동작을 제어한다. 이를 위해 제어부(200)는 컴퓨터, 노트북, 프로그램어블 로직 컨트롤러(PLC), 마이컴 등이 될 수 있다.
제 1 개폐장치(310)는 미세여과체(180)의 하우징(번호 미부여)과 1차 분리장치(130) 사이에 설치되어 하우징을 개폐할 수 있도록 한다. 이를 통해, 미세여과체(180), 1차, 3차 분리장치(130, 170)의 유지, 보수, 청소가 편리하게 이루어진다. 제 1 개폐장치(310)는 경첩과 힌지로 구성될 수 있다.
제 2 개폐장치(320)는 1차 분리장치(130)의 하단에 있는 상부판(350)과 포집통(150)의 상단 사이에 설치되어 1차 분리장치(130)를 개폐할 수 있도록 한다. 이를 통해, 3차 분리장치(170)와 포집통(150)의 유지, 보수, 청소 등이 편리하게 이루어진다. 제 2 개폐장치(320)는 경첩과 힌지로 구성될 수 있다.
제 3 개폐장치(330)는 포집통(150)의 상부판(360) 영역을 개폐할 수 있도록 한다. 이를 통해, 임펠라(114), 수중펌프(220), 2차 분리장치(160)의 유지, 보수, 청소 등이 편리하게 이루어진다. 제 3 개폐장치(330)는 경첩과 힌지로 구성될 수 있다.
실시예의 동작
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명에 따른 집진장치에서 유동경로를 나타낸 부분 확대도이고, 도 6은 본 발명에 따른 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치의 집진방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
먼저, 준비과정에서 수중의 해체대상 구조물에 대해 차수장치와 와이어쏘우를 설치한다. 절단이 시작되면 물만, 물과 에어만, 건식의 콘크리트 분진만 또는 물, 분진, 에어가 혼합된 오염수가 불규칙적으로 유입구(120)로 유입된다(S100).
그 다음, 1차 분리장치(130)에서 낙하를 통해 물과 분진을 분리한다(S120). 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 오염수는 그대로 낙하하여 포집통(150)에 모아지고, 에어와 분진은 포집통(150)의 상부에 놓여진다.
그 다음, 1차 분리장치(130)와 2차 분리장치(160)에 의해 형성된 유동로를 통해 원심회전 및 상하 유동이 이루어짐으로써 조대분진을 분리한다(S140). 즉, 진공블로워(210)에 의해 1차, 2차, 3차 분리장치(130, 160, 170)의 내부가 고진공 상태를 유지하기 때문에 에어와 분진은 회전하면서 제 1, 2 원통(131, 132) 사이의 유동로로 상승한다. 그리고, 에어와 분진은 제 2 유동공(136)을 통과한 뒤, 제 2, 3 원통(132, 133) 사이의 유동로를 통해 하강하여 내통(164)과 외통(162) 사이의 유동로로 낙하한다. 이때, 조대분진은 낙하속도와 무게로 인해 오염수에 섞이면서 분리된다.
그리고, 내통(164)과 외통(162) 사이의 유동로를 회전하는 에어와 잔여분진은 제 3 원통(133)과 제 4 원통(134) 사이의 유동로로 상승한다. 그리고, 에어와 잔여분진은 제 1 유동공(135)을 통과한 뒤, 제 4 원통(134)와 3차 분리장치(170) 사이의 유동로를 통해 하강하여 내통(164) 내부로 낙하한다. 이때, 미처 집진되지 못했던 잔여분진이 낙하속도와 무게로 인해 오염수에 섞이면서 분리된다.
그 다음, 3차 분리장치(170)가 잔여분진을 분리하고, 데미스터(175)가 수증기를 분리한다(S160). 즉, 내통(164) 속의 에어와 미량의 잔여분진 및 미세분진이 3차 분리장치(170)를 통해 상승하게 된다. 이때, 미량의 잔여분진이 낙하하여 분리되고, 데미스터(175)가 수증기를 제거한다.
그 다음, 미세여과체(180)에서 미세분진을 여과한 뒤 에어를 유출구(190)로 배출한다(S180). 즉, 데미스터(175)에 의해 수증기가 제거된 건조한 에어와 미세분진은 미세여과체(180)를 통과하면서 미세분진이 여과된다. 이에 따라 미세여과체(180)는 적셔지지 않고 건조상태를 유지하면서 여과 성능을 발휘할 수 있다. 이러한 미세여과체(180)는 탄소필터, 부직포필터, 헤파필터 등을 하나 이상 포함한다.
그 다음, 진공블로워(210)가 에어를 폐기탱크(300)의 내부로 분사한다(S200). 구체적으로는 유출관(270)의 타단이 폐기탱크(300)의 오염수에 충분히 잠기도록 연장한다. 이에 따라 분사된 에어는 오염수를 거치면서 습식으로 초미세분진까지 제거할 수 있다.
그 다음, 폐기탱크(300) 내부의 오염수와 충돌하여 모든 분진이 제거된 깨끗한 에어가 유출공(280)을 통해 대기중으로 배출된다(S220).
또한, 물과 분진을 분리하는 단계(S120)는 다음의 단계로 세분화할 수 있다. 먼저, 분리된 오염수가 포집통(150)에 수용된다(S130). 이때, 조대분진은 하부판(360)의 하부관통공(365)을 통과하여 임펠라(114) 영역에 축적된다. 임펠라모터(110)는 간헐적으로 저속 회전하여 임펠라(114)를 천천히 회전시킨다. 이에 따라 침전된 조대분진은 딱딱하게 굳어지지 않고, 조금씩 외곽으로 밀려나가며, 결국에는 슬러지관(260)을 통해 폐기탱크(300)로 이송된다. 따라서, 임펠라(114) 영역에는 항상 굳지 않은 소량의 콘크리트 분진만이 남아 있게 된다.
수위센서(230)는 항상 포집통(150) 내의 오염수 수위를 측정하여 제어부(200)로 전송한다(S132). 만약 수위가 최하점(L)인 경우 제어부(200)는 집진장치(100)의 동작을 정지한다. 오염수의 수위가 상사점(H)인 경우 오염수밸브(245)를 개방하고, 수중펌프(220)를 동작시켜 오염수를 폐기탱크(300)로 이송한다(S134). 그리고, 오염수의 수위가 최하점(L)과 상사점(H) 사이이거나 중간점(M)인 경우 리턴밸브(255)를 개방하고, 수중펌프(220)를 동작시켜(S131) 오염수가 리턴관(250)을 통해 1차 분리장치(130)에서 스프레이 분사가 이루어지도록 한다. 따라서, 절단 공정 중 불규칙적으로 건식 절단상태가 발생하더라도 스프레이로 분사된 오염수와 분진이 섞여서 쉽게 낙하와 분리가 이루어진다.
변형 실시예
본 발명의 변형 실시예로서 진공블로워는 펌프로 대체되고, 유입구 측에 설치될 수도 있다.
또한, 폐기탱크(300)의 내부를 다수의 격벽으로 구획함으로서 추가적인 침전과 분리가 이루어지도록 구성할 수도 있다.
본 발명의 수중펌프는 오염수에 잠기도록 설치되었으나 포집통 외부에 설치되는 통상의 펌프로 대체될 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
100 : 습건식 겸용 집진장치,
110 : 임펠라모터,
112 : 임펠라축,
114 : 임펠라,
120 : 유입구,
130 : 1차분리장치,
131, 132, 133, 134 : 제 1, 2, 3, 4 원통,
135 : 제 1 유동공,
136 : 제 2 유동공,
150 : 포집통,
160 : 2차분리장치,
162 : 외통,
164 : 내통,
170 : 3차분리장치,
175 : 데미스터,
180 : 미세여과체,
190 : 유출구,
200 : 제어부,
210 : 진공블로워,
220 : 수중펌프,
230 : 수위센서,
240 : 오염수관,
245 : 오염수밸브,
250 : 리턴관,
260 : 슬러지관,
270 : 유출관,
280 : 유출공,
290 : 투시창,
300 : 폐기탱크,
310 : 제1 개폐장치,
320 : 제2 개폐장치,
330 : 제3 개폐장치,
350 : 상부판,
355 : 상부관통공,
360 : 하부판,
365 : 하부관통공,
110 : 임펠라모터,
112 : 임펠라축,
114 : 임펠라,
120 : 유입구,
130 : 1차분리장치,
131, 132, 133, 134 : 제 1, 2, 3, 4 원통,
135 : 제 1 유동공,
136 : 제 2 유동공,
150 : 포집통,
160 : 2차분리장치,
162 : 외통,
164 : 내통,
170 : 3차분리장치,
175 : 데미스터,
180 : 미세여과체,
190 : 유출구,
200 : 제어부,
210 : 진공블로워,
220 : 수중펌프,
230 : 수위센서,
240 : 오염수관,
245 : 오염수밸브,
250 : 리턴관,
260 : 슬러지관,
270 : 유출관,
280 : 유출공,
290 : 투시창,
300 : 폐기탱크,
310 : 제1 개폐장치,
320 : 제2 개폐장치,
330 : 제3 개폐장치,
350 : 상부판,
355 : 상부관통공,
360 : 하부판,
365 : 하부관통공,
Claims (14)
- 와이어쏘우를 이용한 수중절단시 발생하는 물과 분진이 유입되는 유입구(120);
일측에 상기 유입구(120)가 연결되고, 유동공을 갖는 동심형 원통이 복수개 구비되며, 상단이 폐쇄되고, 하단이 개방된 1차 분리장치(130);
상기 1차 분리장치(130)의 하부에 설치되고, 동심원 상에서 상기 원통들 중 일부와 맞대음하여 유동로를 형성하는 2차 분리장치(160);
상기 2차 분리장치(160)가 수용되고, 오염수와 분진이 채워지는 포집통(150);
상기 포집통(150)의 횡단면 상에 설치되고, 상기 2차 분리장치(160)의 하단에 접하며, 복수의 하부관통공(365)이 형성된 하부판(360);
상기 포집통(150)의 내부에서 상기 하부판(360)의 하부에 회전가능하게 설치되는 임펠러(114);
상기 하부판(360) 상에 설치되어 상기 오염수를 배출하는 수중펌프(220);
동심원 상에서 상기 1차 분리장치(130)와 상기 2차 분리장치(160)를 관통하도록 설치되는 3차 분리장치(170);
상기 3차 분리장치(170)의 일단에 설치되어 미세분진을 포집하는 미세여과체(180);
상기 미세여과체(180)의 일측에 설치되는 유출구(190); 및
상기 유출구(190)에 연결되고, 상기 1차, 2차 및 3차 분리장치(130, 160, 170)의 내부를 고진공으로 유지하는 진공블로워(210);를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 1차 분리장치(130)는,
상기 1차 분리장치(130)과 일정 간격을 유지하도록 설치되는 제 1 원통(131);
상기 제 1 원통(131)과 일정 간격을 유지하며, 제 2 유동공(136)이 관통된 제 2 원통(132);
상기 제 2 원통(132)고 일정간격을 유지하도록 설치되는 제 3 원통(133); 및
상기 제 3 원통(133)과 일정 간격을 유지하며, 제 1 유동공(135)이 관통된 제 4 원통(134);을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 2차 분리장치(160)는,
동심원 상에서 상기 원통들 중 하나와 유동로를 형성하는 외통(162); 및
상기 외통(162)의 내부에서 상기 원통들중 또 다른 하나와 유동로를 형성하는 내통(164);을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 외통(162)은 상기 제 2 원통(132)과 맞대음으로 연결되고, 그리고
상기 내통(164)은 상기 제 4 원통(134)과 맞대음으로 연결되는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 포집통(150)의 일측에는 내부를 관찰할 수 있도록 투시창(290)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 임펠러(114)는,
상기 미세여과체(180)의 상부에 위치하는 임펠라모터(110); 및
일단이 상기 임펠라모터(110)에 연결되고, 중간영역이 상기 미세여과체(180), 상기 3차 분리장치(170), 상기 포집통(150) 및 상기 하부판(360)을 통과하고, 타단이 상기 임펠러(114)에 연결된 임펠라축(112)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치. - 제 1 항에 있어서,
일단이 상기 수중펌프(220)의 토출 측에 설치되고, 타단이 상기 1차 분리장치(130)의 내부로 연결되는 리턴관(250); 및
상기 리턴관(250)을 개폐하는 개폐밸브(255); 및
상기 개폐밸브(255)를 제어하는 제어부(200)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치. - 제 1 항에 있어서,
일단이 상기 수중펌프(220)의 토출 측에 설치되는 오염수관(240);
상기 오염수관(240)의 타단이 연결되어 배출된 오염수를 수용하는 폐기탱크(300); 및
상기 오염수관(240)을 개폐하는 오염수밸브(245); 및
상기 오염수밸브(245)를 제어하는 제어부(200)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치. - 제 8 항에 있어서,
일단이 상기 진공블로워(210)에 연결되고, 타단이 상기 폐기탱크(300)의 내부에 노출되는 유출관(270); 및
상기 폐기탱크(300)의 상부에 설치되어 외부로 에어를 배출하는 유출공(280);을 더 포함하고,
상기 제어부(200)는 상기 진공블로워(210)를 더 제어하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치. - 제 8 항에 있어서,
일단이 상기 포집통(150)의 하부에 연결되고, 타단이 상기 폐기탱크(300)에 연결되는 슬러지관(260)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 포집통(150) 내의 상기 오염수의 수위를 감지하는 수위센서(230); 및
상기 수위센서(230)의 출력신호에 기초하여 상기 수중펌프(220)를 제어하는 제어부(200)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 3차 분리장치(170)의 내부에는 수증기를 분리하는 데미스터(175)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 의한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치를 이용한 집진방법에 있어서,
와이어쏘우를 이용한 수중절단시 발생하는 물과 분진이 유입구(120)를 통해 유입되는 단계(S100);
1차 분리장치(130)의 낙하를 통해 물과 분진을 분리하는 단계(S120);
상기 1차 분리장치(130)와 2차 분리장치(160)에 의해 형성된 유동로를 통해 원심회전 및 상하 유동이 이루어짐으로써 조대분진을 분리하는 단계(S140);
3차 분리장치(170)가 잔여분진을 분리하고, 데미스터(175)가 수증기를 분리하는 단계(S160);
미세여과체(180)에서 미세분진을 여과한 뒤 에어를 유출구(190)로 배출하는 단계(S180);
진공블로워(210)가 상기 에어를 폐기탱크(300)의 내부로 분사하는 단계(S200);
상기 폐기탱크(300) 내부의 오염수와 충돌한 에어가 유출공(280)을 통해 대기중으로 배출되는 단계(S220);를 포함하는 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치의 집진방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 물과 분진을 분리하는 단계(S120)는,
분리된 오염수가 포집통(150)에 수용되는 단계(S130);
유입되는 물이 없거나 부족한 경우 수중펌프(220)가 상기 오염수의 일부를 리턴관(250)을 통해 상기 1차 분리장치(130)의 내부로 리턴하는 단계(S131); 및
상기 오염수의 수위가 허용치 이상인 경우(S132), 상기 수중펌프(220)가 상기 오염수를 상기 폐기탱크(300)로 배출하는 단계(S134)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치의 집진방법.
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| KR1020230093236A KR102599142B1 (ko) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | 와이어쏘우를 이용한 수중절단용 습건식 겸용 집진장치및 그 집진방법 |
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR200301125Y1 (ko) * | 2002-09-19 | 2003-01-24 | 주식회사 포스코 | 침전물 자동포집 기능을 갖는 수처리 장치 |
| KR100806573B1 (ko) | 2007-11-14 | 2008-02-28 | 인영건설 주식회사 | 다이아몬드 와이어쏘를 이용한 구조물 건식 절단용 분진포집장치 및 집진방법 |
| KR20090084275A (ko) * | 2008-01-31 | 2009-08-05 | 김복인 | 이동형 집진기 |
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-
2023
- 2023-07-18 KR KR1020230093236A patent/KR102599142B1/ko active IP Right Grant
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